凹印的制版与印刷公司

信息来源：eoopoo.com 时间：2010-4-14 0:00:00 浏览次数：154

　　作为主要印刷公司方式之一的凹版印刷多年以来一直占有一个比较稳定的比例（10-20%），这是由其具有的特长即大批量、高质量和高速度所决定的。根据其印品来分，可分为用于**次大批量出版物及邮递广告印品的“出版凹印”和用于包装建材产品印刷的“包装凹印”两大类。面对“多品种、小批量、短交期”的市场要求，总的来说尽管有所改进但对凹印来说有些勉其所难。近年来异军突起的柔性版印刷则越来越显示出其优势。不过各有各的优势和市场。凹印以其自身具有的不可替代的特长，现在及将来都会继续在大批量出版及包装印刷方面发挥主力军的作用。本文就凹印制版与印刷的现有技术作一介绍。
一、凹印制版
凸版、平版以网点面积的大小来表达印刷品的层次，凹印则以凹版的凹下部分（油墨网孔）来表达层次。凹版凹下部分按形状不同可分为：①凹下部分的表面积相等深度不等；②凹下部分深度相等表面积不等；③凹下部分的深度和表面积均不等几种。与其它印刷方式的印版相比，这些今天已经完全实用化的凹印印版制作非常复杂。凹版制作所使用的分色软片（原版）也因此具有制作工艺复杂、难度大的特点。
现在，包围凹印的技术环境环境如印前电子化、无软片化也获得急速的推进。滚筒制作的CTP化不**于电雕方式，激光方式也被开发出来，正进入多样化技术的时代。
（一）凹印制版方法
凹印制版方法中传统的方法是照相凹版制版法。该方法制成的印版网孔面积相同、以网孔深度不同表达印刷品的层次。其原版无网点，为连续调软片。原版上的图像经紫外线照射成像于耐蚀膜（对印版滚筒镀层进行腐蚀所用的膜）或碳素纸上，再将此膜包裹于滚筒上，在温水中显影，通过氯化铁进行化学腐蚀，形成深浅不一的网孔。不过近年来几乎不再使用连续调的原版了，碳素纸的用量也大幅减少了。
现在的工艺基本分两种，一种是使用分色软片的方法，即按照与胶印完全相同的方法制作加网分色片的方法；另一种是对图像进行全数字化处理、无软片制作印版滚筒的方法。
在包装印刷和特殊凹印领域，无软片制作法正迅速得到推广。在出版凹印领域无软片化也有了实在的进展。
1. 出版凹印的制版
出版凹印制版在1975年以前以使用碳素纸的照相凹版制版法为主，因此其原版为连续调软片。这一时期对电子雕刻技术进行了开发，出现了使用连续调软片的电雕方式。到80年代初，其原版开始使用胶印加网软片。现在欧美采用凹印印刷的出版物和邮递广告，其制版可以说100%采用电雕方式。在日本则使用着3种方法：①使用胶印分色片的腐蚀方式；②使用胶印分色片的电雕方式；③使用数字数据的无软片电雕方式（凹印CTP）。其中第③种方式正在增长，比例达到50%左右。
在包装凹印制版上正在采用的激光方式（腐蚀方式），在出版凹印领域则几乎不用，其原因是：①激光方式是新东西；②滚筒过大难以处理；③滚筒**小也是32页、大的则达到72页规格，要制作其网孔，需进行高性能的图像处理；④装置整体过大、价格昂贵等。
2. 包装凹印的制版
包装凹印包括以糕点包装袋、方便面包装袋、快餐袋为代表的塑膜印刷和以卷烟包装、糕点包装箱、卫生纸包装箱为代表的纸箱印刷。这个领域的印刷公司为数众多，使用的制版设备也很多。包装凹印中还有一类，叫特种凹印，包括标签、商标、卡片、有价证券、建筑装饰材料、壁纸、地板材料、布料等的印刷。由于这些印品有多种质量要求，与出版凹印相比，特种凹印针对这些要求开发了多种印版滚筒制作方法，包括：①加网凹印方式（使用凹印网屏）；②使用胶印分色片或数字文件的电雕方式；③使用感光剂的激光制版方式（数字数据）；④使用黑色底漆的激光制版方式（数字数据）；⑤使用电镀合金的激光制版方式（数字数据），等等。
电雕设备厂商除了俄亥俄和**外，日本网屏也加入进来，采用感光剂激光方式的厂商是日本的THINK LABORATORY；采用黑色底漆激光制版方式的是德国的西巴斯·俄亥俄公司；采用电镀合金激光制版方式的是瑞士的MDC公司。
包装专用的制版软件有连接、无接缝图像等特有的软件。此外，凹印多采用专色（包括白色），6~7色印品很常见。这与出版凹印有明显区别。
3.凹印与胶印质量上的差别
因印刷方式不同，从各自的印品上看，其印刷质量存在不少差别。
·实地文字的轮廓。胶印实地文字由于不需要网点，其边缘是光滑的，就如同文字的原稿一样。凹印则在任何场合下都必须有网孔存在。由于这种彼此隔开的网孔，采用凹印印出的实地文字的轮廓边缘呈现锯齿状。对此，人们想出了各种制版方法。
·实地部油墨浓淡不一。该现象是凹印中使用低粘度的油墨所产生的一种独有现象。网孔深处的油墨向纸等承印物上转移时浓淡不匀，出现细小的深浅不一的斑点。对策有：调整油墨粘度、网孔角度（网屏角度）、改变网孔深度和形状等。
·色相的变化。同一种颜色的油墨，当墨膜厚度不同时，色相也不同。胶印层次以网点大小来表达，其油墨墨层厚度理论上是不变的（严格说有差别）；凹印方式尤其是以网孔深度表达层次的方法，网孔深度不同墨膜厚度也不同，因此在胶印中不被考虑的色相的变化在凹印中将根据层次的不同而产生，但对网孔深度一定的凹版来说这种现象不易出现。这种现象将通过以某种方式进行的彩色打样与上机印刷时出现的色差问题表现出来。
（二）凹印制版与打样
与过去相比，原版方面不再需要制作连续调的原版，制作方法几乎与胶印没有什么两样。尤其是制作加网分色片，色彩打样通过胶印打样机来完成，工艺上非常简单，省时。以往的方法是制作一根与上机版滚筒一样的打样滚筒用来打样，然而打样与印刷的环境条件并不一样，在印刷质量上存在差别。现在对于客户有要求或质量要求很高的，往往是在印刷机上进行现场打样。如果质量得到认可，则打样滚筒即做为上机滚筒使用。
近年来由于制版的数字化和无软片化不断取得进展，使用数字彩色打样的多了起来。
1. 出版凹印制版与彩色打样
出版凹印的制版方法从黑稿制作到拼版，完全是按照胶印的制版方式、相同的工序和同样的质量管理来进行的，因而对于正在进行凹印印刷的产品，当客户急着要时，即使是换成胶印印刷也没有多大问题。
凹印制版方法分为两种，一是制作与胶印一样的原版（分色片），二是完全采用数字文件来制版。前一种方法的彩色打样与胶印相同。关于打样油墨，往往使用与凹印油墨接近的油墨，但是如前所述，由于印刷方式心脏油墨的特性不同，要求再现的色彩完全一致是很难的。至于数字式彩色打样，则更难做到与凹印油墨色彩再现的一致性。原因是目前市面上的打印机，全部是以胶印作为其设计制作的目标，无论是所使用的色料的色彩再现范围还是所用的配色技术，使得再现的色彩充其量与胶印相同，而欲再现具有透明感和厚实感表现力的凹印油墨的色彩是很难的。打印机中虽有较为理想的染料型喷墨打印机，但无论哪种打印机都与印刷不同。当使用打印机打样时，必须与客户经能讯商定认可。此外，出版凹印因无专色，采用打印机容易达到打样效果。
2. 包装凹印的制版与彩色打样
包装凹印与出版凹印基本上都采用相同的制版方法。不过一般来讲，与出版凹印不同的是，包装凹印的承印物还要加上塑膜心脏经常采用专色、一般是6-7色印刷这两条，制版方法正是考虑了这些条件而制定的，这是与出版凹印不同的地方。
包装产品通常采用以相同画面连拼的印版来印刷。制版为单面制版，彩色打样也是单面打样。彩色打样的问题可以说与出版凹印相同，不过专色方面的课题更多些。印刷打样能与专色油墨相一致，彩色打印则无法通过三原色的组合来表达专色。这种场合下不要指望能达到很高的打印质量。
归纳以上各点，包装凹印制版专用的软件有：①连接功能软件；②制作无接缝图像的拼接功能软件；③专色制作分色功能软件；④陷印功能软件（为弥补印刷套准偏差，将各色版图像轮廓进行少量重叠，主要针对塑膜凹印）等。
（三）凹版滚筒的制作
无论做出的原版如何好或者数字制版的数据如何**，若不能制出高精度的印版滚筒，仍无法保证印刷品的质量。在这方面凹版可以说是各种印刷版工中要求**严格的。制作工序如下。
1. 滚筒基体的制作
滚筒基体的材料一般为钢管，原因是钢管价格低且坚固牢实。重量从10千克（包装凹印）到几百千克（出版、建材凹印），有的根据印品需要可重达1吨。近年来包装凹印方面正在采用铝材料制作滚筒，尤其是**近采用了塑料滚筒。
钢管的壁厚从20mm到30mm，大尺寸滚筒则更厚。滚筒分为无轴（主要是包装凹印）和有轴类。
2. 滚筒镀铜
不论是哪种滚筒基体材料（只要能满足要求的），都要在其新加工出来的滚筒表面镀上底铜。这个底铜层不是用于雕刻或腐蚀的铜层，而是用于实现滚筒的精度要求，例如，要求滚筒直径公差在10μm以内，平行度不超过10μm。该铜层厚度要在600μm左右。接下来在该铜层上还要镀一层腐蚀与雕刻必需的铜层，厚度因各种规格的印版滚筒而异，一般在80μm左右。电雕工艺的场合必须镀硬质铜。
3. 印版图像的制作
在滚筒上完全镀铜处理后，就要在滚筒上制作出图像，方法有：①使用抗蚀膜的方法。在铜层上转印或涂布抗蚀膜或使用碳素纸、感光性树脂晒制图像；使用高感度树脂或黑色底漆以激光形成图像，然后通过抗蚀膜、使用氯化铁进行化学腐蚀。②雕刻的方法。不经处理直接在铜层上雕刻。虽说已有以合金层、树脂层替代铜镀、并以激光来形成图像的方法，但多数仍在开发过程中。
滚筒上形成的网孔的深度一般从数μm到60μm。网孔通常采用的密度范围在2500-10000个网孔/平方厘米，而采用激光方式可进一步提高网孔密度值。
4. 镀铬处理
铜层上形成网孔后，滚筒制作就算完成了。但印刷过程中油墨掉落于铜层表面非网孔部分时，铜面容易被刮刀刮伤，因此要在铜层表面镀上一层10μm左右的铬。至此，一根凹印印版滚筒就制作成了。
凹版制版技术在印前数字环境方面已经取得了高效率的实实在在的进展。近年来的技术动向是印版滚筒制作的全自动化。在化学腐蚀工艺中采用激光可使细部再现方面更佳，如若可能，将来希望淘汰化学腐蚀方式。
二、凹印印刷
凹印是具有优良的层次表现、与多样承印物对应、无接缝图像印刷、印刷质量稳定性好等优点的印刷方式。在欧美是将以大批量生产为目标的出版印刷作为主体而发展的，在日本则是以包装凹印为中心而普及的。
包装凹印以纸、玻璃纸、塑料、塑膜作为承印材料，印刷质量高，依承印物而使用的溶剂种类选择范围广，因而在日本与廉价的柔性版印刷相比，包装凹印已广为普及。主要由专业凹印公司组成的日本全国凹印协同组合联合会有200来家企业会员，其中绝大多数均为包装凹印企业。
出版凹印在印刷机、制版设备心脏溶剂回收等环保设备方面的初期投入很大。在日本，以大公司为主在用的出版凹印机大约有60台。其印刷品层次表现力是其它印刷方式无可相比的。
（一）出版凹印印刷
虽说出版凹印中有用于美术书籍印刷的单张纸凹版印刷机，但出版凹印的主流是适于大批量印刷的高速卷筒纸轮转凹印机。从**上看，以大批量、低成本为目标的高速宽幅机取得进展，**高速度达17米/秒，纸卷宽度为2450-3480mm。
在日本，虽然已引进2450mm幅宽的设备，但与欧美相比，日本的出版市场规模小，且为多品种小批量，故主流幅宽为1900mm。出版凹印与胶印展开了竞争。存在的课题有降低成本、提高质量和采取环境对策。
1. 凹版印刷系统
出版凹印机**的特点是，通过变换纸幅和印版滚筒直径，即能生产多种尺寸、页数的折帖。以阿鲁巴（德国）和赛鲁蒂（意大利）两公司生产的凹印机占据市场**付分额。日本厂家如东芝机械、日本精工等也在生产。
给纸部。由于是高速印刷，一般采用与纸卷转速同步的高速粘贴接纸装置。
机组部。凹印是将充满于印版滚筒凹下部分的油墨以物理方式转移到承印物上，每一色都要进行干燥（主要采用热风干燥）。可使用多种油墨并在多种承印物上进行印刷。凹印采用简单的直接印刷方式，因而稳定性好、印刷质量前后一致。因走纸路线长使得张力控制和印刷套准变得困难。
折页机。折页机是尺寸和页数可调的机型。与胶印机不同，其印版滚筒直径可变，因而折页机也相应的要改变折页尺寸。印完的纸带被切成窄的纸带。通过改变切刀位置可使印品天头地脚尺寸改变。通过改变折页辊上的叼牙与折刀的相位令折页的位置变化，而改变切口方向的尺寸。这时，改变切纸辊的相位而使折页机能折出怕需规格的书帖。
2. 环保配套设备
溶剂回收装置：采用活性碳吸收生产中产生的溶剂气体的回收装置。甲苯溶剂不允许排出室外，必须100%回收。该装置对回收的溶剂将再利用以降低溶剂的使用成本。
3. 空调设备
与胶印一样，温湿度的控制对于凹印车间环境很重要，尤其温湿度急剧变化时不可避免地全对印刷套准产生很大影响。从溶剂浓度的角度来看，凹印的室内换气管理是必须的。采用溶剂回收装置可将溶剂气体的排放限制在机组附近。考虑到该排气量与包括空调在内的供气量的平稀奇而实施整体换气、防止溶剂气体滞留的车间设计是必须的。
4. 辅助设备
对于当今的高速凹印机，下列辅助设备是不可缺少的：①套印控制装置。没有它，现在的凹印印刷是无法进行的。②油墨粘度控制装置。测量油墨粘度、调节溶剂的添加量、自动对粘度进行调节的装置。③静电印刷装置。利用静电帮助油墨转移的装置。它对于雕刻凹印和高速凹印是必不可少的。④质量检查装置。现在的质量要求提高了，即使是轮转机印刷的产品也要逐张检查。现在的检查装置不能检查出刮墨刀痕故障，需要加以开发。
5. 油墨
出版凹印与胶印一样，也采用四色油墨来印刷。与胶印有很大不同之处是使用低粘度的甲苯溶剂油墨，因而凹印没有诸如胶印那样的因油墨粘度高导致纸断裂等问题。由于在高速干燥条件下使用低沸点溶剂，需要采用高价位的溶剂回收装置和防爆装置。现在普遍使用的凹印油墨的缺点是使用有机溶剂。油墨的水性化、无甲苯化无论对出版凹印还是包装凹印都是重要的，但出版凹印方面因只使用甲苯溶剂，其回收技术已有确定方案，且出版凹印厂普遍使用了对蒸发的溶剂进行回收处理的装置。为了回收**，防止溶剂气体排放到车间外面自不待说，还必须防止其泻漏到作业场所。因此把使用溶剂的部分完全封闭、实现溶剂的完全回收的对策方案正在推出。剩下的**课题就是降低费用。
6. 今后的动向
今后的发展主要由出版市场和邮递广告市场所决定。对于大批量产品凹印可发挥其特长，但从日本现状看，不能认为市场总体上会扩大。因此凹印在与胶印争夺市场的同时，应以充分降低成本为目标，使印刷品达到丰富的层次表现和高反差。
（二）包装凹印印刷
1990-1995，伴随着包装领域的发展，具有适合大批量印刷、印刷加工性好的包装凹印机及其相关技术取得了**的发展。由于近年来经济形势的变化，追求产品的多样化、小批量化、短交期化、高质量化和低价格，过去老的一套技术已经无法满足这些要求。
包装凹印方面，包装材料用于制成袋或制成箱，而袋或箱是无所谓尺寸规格的。根据内容物的大小、数量等来确定包装的基本尺寸，特别是根据版面连接要求决定印版滚筒的圆周、长度心脏纸卷宽度。依据内容物决定包装材料的组成，按照顾主的填料机和包装机的规格决定包装的形状。承印物材料有多种塑膜、卡纸等。使用的油墨也根据对纸张（塑膜）有不同的印刷适性而品种繁多，食品包装类尤其如此。原因是不同的内容物在包装中产生变质的原因很复杂，所以采用的包装材料和油墨为数众多。包装凹印经由图3所示的工序进行包装产品的生产。
1. 开卷、收卷部
以双纸轴旋转方式为主流，也有三纸轴旋转式的。若双纸轴旋转装置的轴分别是A轴和B轴，当A轴正在放卷时，取下B轴上的纸芯，装上新的纸卷并旋转回位，使用高速切断器完成新旧纸带的粘接。纸卷的安装通过气动轴和气动夹紧装置来完成。放卷过程与此相反。此外，**近推出了一种旨在减少损纸的新的高速切断收卷装置。此改进型不是那种带储能器（价格高、占地盘）的激光切断装置，而是通过该装置将纸带切口完全包裹在纸芯上，减少了因放卷造成的打皱损纸。与以往的装置相比，不但速度高而且是用比纸带走行速度更快的速度切断纸带，特别是通过刷子将纸带切口压在纸芯上，使纸带很好地包裹在纸芯上。
2. 印版滚筒
如前所述，包装规格确定后，印版滚筒的尺寸就确定了。近来因对滚筒尺寸过多有意见，各公司正着手将其精减为若干类尺寸。基本上讲，滚筒做好以后将一直保存到改版为止，因此保存的版滚筒不是一个小数目。另外，由于必须保存大量的版滚筒，就软包装印刷而言，人们不喜欢成本高、占地盘的有轴的版滚筒，较多地使用无轴版滚筒。而对于印刷纸板等的大机器，因要使用出版凹印那样的大滚筒，为便于安装而常使用有轴的版滚筒。
3. 印刷机组
给墨装置包括将墨槽的油墨直接上到版滚筒上的浸涂方式、上墨辊将墨槽的油墨传到版滚筒上的上墨辊方式等。高光部再好的上墨辊方式近来被更多地采用。上墨辊方式还能减少残余的油墨。
版滚筒的安装。因采用无轴滚筒，可采用气动夹紧等方式。与版滚筒对滚的压印滚筒因包有橡胶层，故无需驱动。为防止溶剂使橡胶受损，过去的做法是使压印滚筒橡胶的宽度与承印材料的宽度一致。为了**地与承印材料的尺寸相对应，在机组上装有一可旋转的装置，内置2-3根压印滚筒。不过由于近年来橡胶性能的提高，只要使用一根宽幅的压印滚筒就能与各种宽度的承印物相对应。
软包装印刷由于印刷张力小，干燥烘箱采用辊子支架结构。塑膜从烘箱出来通过冷却辊而进入下一色组。
双面印刷通过翻面机构等来实现。软包装将商品包装起来后，就只能看见其印刷过的一面，双面均为彩色的印品不多见。背面印刷内容主要是观察用的单色标记或单色文字。
4. 凹印机的控制
近几年可以说是凹印机发展**的时期之一。大约10年前，转速控制采用直流电机，制动器是粉末制动器、圆盘制动器等，现在则使用交流向量电机，使得张力控制的技术有了很大提高。过去不可能进行的小张力印刷现在可以了，聚乙烯等容易伸长的塑膜的印刷也变得简单了。**近，还推出了带伺服电机的分段驱动式凹印机。
5. 凹印油墨
与胶印油墨相比，粘度非常低。因使用挥发性高的溶剂而干燥快，但油墨的浓度容易变化。为得到稳定的印刷，必须对油墨粘度等进行控制。
里印。对于塑膜印刷而言，为使表面光亮和保护油墨而多采用里印方式。与纸的印刷相比，印刷的色序相反、制版图像也相反。里印的印刷色序是黑→青→品红→黄。假如是纸塑兼用机，那么当由印纸转为印膜时，全部机组都要换色。另外在用于塑膜里印的版滚筒上看到的是正的图像。
专色。与出版凹印相比，包装凹印实地块较多，用四色再现专色不容易，所以多采用专色印刷。
自动套准装置。包装凹印机上承印物通过印刷机组间的距离较长，加之在其间进行干燥，容易引起张力变化和伸缩变化，一般都装有自动套准装置，由扫描头读取印品上的套印标记。出现套印不准时，通过调节机组间的补偿辊使其套准。
图像检查器。能自动检测出印刷在线故障，并通知操作者。特别是能对有问题的部分贴上标签以警示下道工序。**近有的装置可利用相机检测出有问题的部分并显示或打印出来。
预设系统
根据上次进行印刷存储的数据，再次发出印刷指令时，能方便地再现上次的印刷条件。设定的项目包括：①印刷压力；②刮刀压力；③刮刀位置；④印刷速度；⑤补偿辊的位置；⑥干燥温度等。
粘度控制
能测量出油墨中叶轮的转速或根据气动式隔膜泵的动作检测出粘度变化并自动补充溶剂。